一種換熱器管束的組裝方法與流程
2023-07-10 06:27:41
本發明涉及換熱器領域，特別涉及一種換熱器管束的組裝方法。
背景技術：
管殼式換熱器在工業領域的應用非常廣泛，其主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內部裝有平行管束或者螺旋管，管束兩端固定於管板上。在管殼式換熱器內有進行換熱的兩種流體，一種在管內流動，其行程稱為管程；一種在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面，進行熱量交換。
管殼式換熱器管束的裝配方式一般是立式裝配，立式裝配時需要架設底部支撐平臺，將殼程筒體組件口朝上放置，然後從上往下逐步安裝管束組件，待裝配完成後整體吊運放倒。這種裝配方式可以利用車間行車或吊車進行輔助安裝，但是當設備長度較長時會受到行車或吊車起吊高度限制，而且一般會涉及到高空作業，操作安全性上存在安全隱患。另外管束裝配後整體吊運放倒所需要的行車或吊車載重要求高，作業難度大，而且成本高。
因而，如何減少裝配過程中的安全隱患、降低裝配的難度及裝配的成本是目前急需解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種換熱器管束的組裝方法，使得換熱器管束在組裝過程中的安全隱患減少，裝配的難度及裝配的成本降低。
為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種換熱器管束的組裝方法，包括以下步驟：
s1、將殼程筒體沿其軸線方向橫置固定；
s2、提供n塊分布有連接孔的板體和m根換熱管，且所述n和所述m均為大於1的自然數；其中，所述連接孔的數量與所述通孔的數量相同，並一一對應，均用於被各換熱管穿過，對各換熱管進行固定支撐；
s3、確定各板體的安裝順序，將當前待安裝的板體以垂直於所述殼程筒體軸線的方式送入所述殼程筒體內的預設位置；
s4、將步驟s3中已被送入所述殼程筒體內的板體固定於所述殼程筒體內的預設位置；
s5、將各換熱管穿過已被固定於所述殼程筒體內的板體上的各連接孔；
s6、重複上述步驟s3-s5，直至各換熱管依次穿過各板體的連接孔；
s7、將各換熱管與各板體固定。
本發明實施方式相對於現有技術而言，將殼程筒體沿其軸線方向橫置固定，採用臥式裝配，先確定各板體的安裝順序，並將當前待安裝的板體以垂直於殼程筒體軸線的方式送入殼程筒體內的預設位置並固定，將各換熱管穿過已被固定於所述殼程筒體內的板體上的各連接孔，依此方式繼續安裝板體並讓換熱管穿過板體上的連接孔，直至各換熱管依次穿過各板體的連接孔，最後將換熱管與各板體固定。這種組裝方法無需高空作業，安全隱患減少，裝配難度及裝配成本降低。
另外，在所述步驟s1中，橫置固定所述殼程筒體的工具為滾輪託架或支撐鞍座，使用滾輪託架或支撐鞍座對殼程筒體的固定效果好，有利於換熱器管束組裝。
另外，在所述步驟s3中，待安裝的板體通過如下子步驟以垂直於所述殼程筒體軸線的方式送入所述殼程筒體內的預設位置：
提供一推送工裝；
將當前待安裝的板體垂直固定於所述推送工裝上；
將推送工裝推送至所述殼程筒體內，直至當前待安裝的板體被推送至所述殼程筒體的預設位置。
另外，所述推送工裝包含：
推送裝置，在所述殼程筒體內沿其中心軸方向運動；
安裝板，設置於所述推送裝置上用於安裝各板體，且與所述殼程筒體的中心軸垂直設置；
調節機構，設置在所述推送裝置上，用於調節所述安裝板在所述殼程筒體內的高度。
推送工裝能將各板體送至殼程筒體內，並保持各板體垂直於殼程筒體中心線，而且可以調節板體的高度位置，使板體能被更容易地送至預設位置進行固定。
另外，所述調節機構包含：用於固定所述安裝板的支撐架、設置在所述推送裝置上與所述支撐架固定連接的升降設備，且所述升降設備用於驅動所述支撐架沿垂直於所述殼程筒體的中心軸方向進行運動；
升降設備可以輕鬆地改變支撐架的高度，從而起到調節板體高度的作用。
另外，在所述步驟s5中，各換熱管通過如下子步驟穿過已被固定於所述殼程筒體內的板體上的各連接孔：
提供k個導向工裝，所述k等於所述m，並一一對應；
將各導向工裝固定在各自所對應的換熱管的端部；
通過各導向工裝將各換熱管穿過已被固定於所述殼程筒體內的板體上的各連接孔。
另外，所述導向工裝包含：
固定部，用於插入各換熱管內，固定各換熱管；
導向部，與所述固定部相連，用於帶動所述固定部穿過各連接孔；
其中，所述導向部與所述固定部均與各換熱管同軸設置，且所述導向部在帶動所述固定部穿過各連接孔後，各換熱管跟隨所述導向部一同穿過所述連接孔。設置導向工裝可以更方便地將換熱管穿過板體上的連接孔。
另外，所述固定部包含：
擴張段，用於插入各換熱管內，對各換熱管進行固定；
芯杆，用於撐開所述擴張段；
鎖緊件，與所述芯杆螺紋旋合，用於在所述芯杆撐開所述擴張段後對所述芯杆鎖緊固定；
所述導向部包含：
輸送段，與所述擴張段相連，用於插入所述換熱管；
導向段，與所述輸送段相連，用於通過所述輸送段帶動所述擴張段穿過各板體的連接孔；
其中，所述擴張段、所述輸送段和所述導向段內均開設被所述芯杆穿過的通孔，所述鎖緊件在鎖緊所述芯杆後，所述鎖緊件抵住所述導向段，而所述擴張段被所述芯杆撐開並與各換熱管鎖緊固定。
導向工裝的固定部與換熱管之間鎖緊固定效果好，導向工裝的導向部可以帶動與換熱管固定的固定部方便地穿過板體上的連接孔。
另外，所述芯杆沿其軸線方向還開設有通道，所述通道用於被內芯杆插入。插入內芯杆可以引導芯杆穿過連接孔，對換熱管穿過板體起到輔助的作用。
另外，任意板體為管板、折流板或支撐板。
附圖說明
圖1是本發明第一實施方式中換熱器管束的組裝方法的步驟；
圖2是本發明第一實施方式中換熱器管束組裝時的結構示意圖；
圖3是本發明第一實施方式中推送工裝的主視結構示意圖；
圖4是本發明第一實施方式中推送工裝的左視結構示意圖；
圖5是本發明第一實施方式中導向工裝的剖視結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
本發明的第一實施方式涉及一種換熱器管束的組裝方法，如圖1、2所示，包括以下步驟：
步驟110、將殼程筒體1沿其軸線方向橫置固定；
步驟120、提供多塊分布有連接孔4的板體2和多根換熱管3；其中，連接孔4的數量與通孔的數量相同，並一一對應，均用於被各換熱管3穿過，對各換熱管3進行固定支撐；
步驟130、確定各板體2的安裝順序，將當前待安裝的板體2以垂直於殼程筒體1軸線的方式送入殼程筒體1內的預設位置；
步驟140、將步驟s130中已被送入殼程筒體1內的板體2固定於殼程筒體1內的預設位置；
步驟150、將各換熱管3穿過已被固定於殼程筒體1內的板體2上的各連接孔4；
步驟160、重複上述步驟130至步驟150，直至各換熱管3依次穿過各板體2的連接孔4；
步驟170、將各換熱管3與各板體2固定。
具體地說，本實施方式中將殼程筒體1沿其軸線方向橫置固定，採用臥式裝配。板體2為管板、折流板或支撐板，需要先確定各板體2的安裝順序。換熱器的管板一般設置在殼程筒體的兩側，用於固定換熱管3，折流板用於改變殼程流體的流向，支撐主要用於給換熱管3提供支撐力。將需要安裝的第一塊板體2以垂直於殼程筒體1軸線的方式送入殼程筒體1內的預設位置並固定，此實施方式中，第一塊板體為管板。然後，將各換熱管3穿過該管板的連接孔4，依此方式繼續安裝板體2並讓換熱管3穿過板體上的連接孔4，直至各換熱管3依次穿過各板體2的連接孔4，完成所有板體2和穿孔工作後，最終將換熱管3與各板體2固定，完成換熱器管束的組裝。這種組裝方法無需高空作業，安全隱患減少，裝配難度及裝配成本降低。
具體地說，在步驟110中，橫置固定殼程筒體1的工具為滾輪託架或支撐鞍座，使用滾輪託架或支撐鞍座對殼程筒體1的固定效果好，有利於換熱器管束組裝。
結合圖3和圖4所示，在步驟130中，待安裝的板體2通過如下子步驟以垂直於殼程筒體1軸線的方式送入殼程筒體1內的預設位置：
提供一推送工裝5；
將當前待安裝的板體2垂直固定於推送工裝5上；
將推送工裝5推送至殼程筒體1內，直至當前待安裝的板體2被推送至殼程筒體1的預設位置。
值得一提的是，如圖3所示，推送工裝5包含：推送裝置6、安裝板7、調節機構8。其中，推送裝置6在殼程筒體1內沿其中心軸方向運動；安裝板7設置於推送裝置6上，用於安裝各板體2，且與殼程筒體1的中心軸垂直設置；調節機構8設置在推送裝置6上，用於調節安裝板7在殼程筒體1內的高度。推送工裝5能將各板體2送至殼程筒體1內，並保持各板體2垂直於殼程筒體1中心線，而且可以調節板體2的高度位置，使板體2能被更容易地送至預設位置進行固定。
如圖4所示，調節機構8包含：支撐架9、升降設備10。其中，支撐架9用於固定安裝板7；升降設備10設置在推送裝置6上，與支撐架9固定連接，且用於驅動支撐架9沿垂直於殼程筒體1的中心軸方向進行運動。升降設備10可以輕鬆地改變支撐架9的高度，從而起到調節板體2高度的作用。
另外，需要說明的是，在步驟150中，如圖1所示，各換熱管3通過如下子步驟穿過已被固定於殼程筒體1內的板體2上的各連接孔4：
提供多個導向工裝11，導向工裝11與各換熱管3一一對應；
將各導向工裝11固定在各自所對應的換熱管3的端部；
通過各導向工裝11將各換熱管3穿過已被固定於殼程筒體1內的板體2上的各連接孔4。
如圖5所示，導向工裝11包含：固定部12、導向部13。其中，固定部12用於插入各換熱管3內，固定各換熱管3；導向部13與固定部12相連，用於帶動固定部12穿過各連接孔4。導向部13與固定部12均與各換熱管3同軸設置，且導向部13在帶動固定部12穿過各連接孔4後，各換熱管3跟隨導向部13一同穿過連接孔4。設置導向工裝11可以更方便地將換熱管3穿過板體2上的連接孔4。
具體的說，固定部12包含：擴張段14、芯杆15和鎖緊件16。其中，擴張段14用於插入各換熱管3內，對各換熱管3進行固定；芯杆15用於撐開擴張段14；鎖緊件16與芯杆15螺紋旋合，用於在芯杆15撐開擴張段14後對芯杆15鎖緊固定。鎖緊件16與芯杆15的旋合深度越大，芯杆15就能使擴張段14更緊密地貼合在換熱管3上，緊固的效果更好。
而導向部13包含：輸送段17、導向段18。其中，輸送段17與擴張段14相連，用於插入換熱管3；導向段18與輸送段17相連，用於通過輸送段17帶動擴張段14穿過各板體2的連接孔4；擴張段14、輸送段17和導向段18內均開設被芯杆15穿過的通孔，鎖緊件16在鎖緊芯杆15後，鎖緊件抵住導向段18，而擴張段14被芯杆15撐開並與各換熱管3鎖緊固定。擴張段14內開設的通孔從朝向輸送段17的一側至背離輸送段的一側逐漸擴張，構成一錐形孔。
此外，芯杆包含：芯杆主體和椎體。其中，芯杆主體依次穿過擴張段14、輸送段17和導向段18內的通孔，並與鎖緊件16螺紋旋合。椎體與芯杆主體同軸連接，且位於錐形孔內，並與錐形孔的孔壁相互契合。
這種形式的導向工裝11的固定部12與換熱管3之間鎖緊固定效果好，導向工裝11的導向部13可以帶動與換熱管3固定的固定部12方便地穿過板體2上的連接孔4。
還需要說明的是，芯杆15沿其軸線方向還開設有通道，通道用於被內芯杆19插入。此實施方式中，內芯杆為圓鋼。插入內芯杆19可以引導芯杆15穿過連接孔4，對換熱管3穿過板體2起到輔助的作用。
本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。